CN107188383B - 一种污泥除臭剂的制备方法 - Google Patents

一种污泥除臭剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种污泥除臭剂的制备方法，属于污泥处理的技术领域。本发明首先用液氮瞬间冷冻活性污泥，利用“冰劈”作用拓宽污泥内部孔径，从而增大活性污泥的内部孔隙率和比表面积，使其吸附性增强，并将冰劈处理后的活性污泥炭化作为吸附载体，从垃圾渗滤液中筛选出除臭效果好的菌种，将其附着在炭化活性污泥上，利用炭化活性污泥吸附发臭气体以及发臭有机质，通过除臭微生物的降解达到去除臭味的目的，本发明制得除臭剂除臭起效时间短，不需要巨大的占地面积，且没有二次污染产生，具有广阔的应用前景。

Description

一种污泥除臭剂的制备方法
技术领域
本发明公开了一种污泥除臭剂的制备方法，属于污泥处理的技术领域。
背景技术
随着经济的飞速发展和城镇化进程的深入，城市污水处理量也在逐年增长。城市污水厂污泥产生于城市生活污水的生化处理的阶段，主要来自于生活污水处理厂的初次和二次沉淀池，是城市生活污水处理时产生的体积最大、最容易产生二次污染的副产品。污水处理厂的全部建设费用中，用于污泥处理的部分最高可达到70%。未经恰当处理处置的污泥进入环境后，直接给水体和大气带来二次污染，不但降低了污水处理系统的有效处理能力，而且对生态环境和人类的活动构成了严重的威胁。
现有技术的污泥除臭的方法主要有：（1）传统化学除臭法，如添加化学药剂与具有臭味的物质反应，形式上有直接混合，收集臭味气体与化学药剂反应吸收；（2）物理除臭法，如密闭掩盖、活性炭吸附法、闪蒸法、燃烧法等；（3）生物除臭法，主要是利用微生物除臭，通过微生物的生理代谢将具有臭味的物质加以转化，达到对污泥除臭的作用。上述前两种方法的优点是：针对含有硫化物或其它恶臭污染物的气体进行净化处理，较为直接；其缺点是只能针对已经产生的臭味进行处理，无法从源头上阻止恶臭的继续产生，除臭效果不好，往往要增加了污泥的碱度或体积；对设备要求较高，投资较大，运行管理难度较大，并普遍存在二次污染。在污泥的处理方法中，生物除臭法，厌氧消化工艺因具有动力消耗低、降解能力强和可产生甲烷等优点，已成为目前国外污水处理厂应用最广泛的污泥处理工艺。但除臭所需时间较长，占地面积大，且需要对污泥进行预处理才能产生良好的污泥除臭、减量、资源化效益。因此，亟待寻找一种除臭效果好，除臭所需的时间短，不存在二次污染的污泥除臭方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前对污泥的常见除臭方法中除臭效果差，除臭所需时间长，占地面积大且需要对污泥进行预处理，运行管理难度大、存在二次污染的缺陷，提供了一种污泥除臭剂的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种污泥除臭剂，包括除臭菌悬液和炭化活性污泥颗粒，其特征在于：所述的除臭菌悬液是通过垃圾渗滤液培养筛选得到的。
所述的除臭菌悬液经垃圾渗滤液培养筛选的具体操作是：
（1）从垃圾处理厂中收集垃圾渗滤液装入烧杯中，在30～40℃下静置3～5h，按质量比为1:50将静置后的垃圾渗滤液和无菌水混合得到稀释液；
（2）用无菌吸管吸取10mL上述稀释液滴在自制扩大培养基中，再用无菌刮铲将稀释液在扩大培养基表面涂抹均匀，倒置在恒温培养箱中，在35～40℃下静置培养20～30h；
（3）待上述培养完成后，用1μL的接种环挑出上述培养基表面3～5个不同菌落，分别转接于3～5个相同的纯种培养基中，在30～40℃下摇床振荡培养5～7天，得到不同的纯种菌落；
（4）依次用500mL无菌水淋洗上述不同纯种菌落的表面，收集淋洗液即为不同菌落的菌悬液，向3～5个5L带塞广口瓶中分别加入30g污水处理厂的新鲜污泥，再将新鲜污泥质量10%的不同菌落的菌悬液加入对应的广口瓶中，保证每个广口瓶只加一种菌悬液，塞上广口瓶瓶塞常温下静置处理48h；
（5）在上述静置过程中，分别在间隔12、24、48h时用恶臭气体检测仪测定不同广口瓶中恶臭气体浓度，测定结果中恶臭气体浓度最低的广口瓶所加菌悬液即为筛选出的除臭菌悬液。
所述的炭化活性污泥颗粒是由液氮冷冻改性后的活性污泥炭化得到的。
所述的冷冻改性过程为：收集活性污泥，装入不锈钢托盘中，用液氮喷淋冷冻处理1～2min，再将冷冻后的活性污泥放在阳光下暴晒6～8h，得到液氮冷冻改性后的活性污泥。
所述的炭化过程是：将液氮冷冻改性后的活性污泥用紫外灯照射处理30～40min后移入炭化炉中，以10℃/min的速率程序升温至300～400℃，保温炭化1～2h，得炭化料，再将炭化料放入粉碎机中粉碎20～30min，出料即得炭化活性污泥颗粒。
所述的污泥除臭剂的制备方法是：
（1）按重量份数计，称取20～30份蜂蜜、10～15份桃胶、10～15份鸡蛋清和70～80份水搅拌混合20～30min，得到混合液，再按质量比为1:10将炭化活性污泥颗粒和混合液混合后超声振荡处理3～5h；
（2）待上述振荡处理结束后，过滤分离得到滤渣，将滤渣放入烘箱，在50～60℃下干燥10～15min，得到粘性湿料，再将粘性湿料和除臭菌悬液按质量比为1:5搅拌混合3～5h，过滤分离得到滤饼，再将所得滤饼放入真空冻干机中，在-30～-20℃下冷冻干燥1～2h后出料，装袋包装，即得污泥除臭剂。
所述的扩大培养基由5～10g牛肉膏、10～15g蛋白胨、20～30g琼脂、5～10g氯化钠和1000mL无菌水混合制得。
所述的纯种培养基是由10～15g蛋白胨、5～10g牛肉粉、5～10g氯化钠和1000mL无菌水混合制得。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明首先用液氮瞬间冷冻活性污泥，利用“冰劈”作用拓宽污泥内部孔径，从而增大活性污泥的内部孔隙率和比表面积，使其吸附性增强，用其作为除臭剂载体可以增加除臭剂吸附发臭气体以及发臭有机质的几率，提高除臭效果；
（2）本发明将冰劈处理后的活性污泥炭化作为吸附载体，从垃圾渗滤液中筛选出除臭效果好的菌种，将其附着在炭化活性污泥上，利用炭化活性污泥吸附发臭气体以及发臭有机质，通过除臭微生物的降解达到去除臭味的目的，由于微生物可以直接作用在除臭载体吸附的发臭气体以及发臭有机质上，所以除臭起效时间短，除臭剂可直接投加使用，不需要进行预处理，处理所用占地面积小，且没有二次污染产生，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
收集8～10kg氨氮废水处理厂二沉池活性污泥，装入不锈钢托盘中，用液氮喷淋冷冻处理1～2min，再将冷冻后的活性污泥放在阳光下暴晒6～8h，得到液氮改性后的活性污泥；将液氮改性后的活性污泥用紫外灯照射处理30～40min，再将照射后的活性污泥移入炭化炉中，以10℃/min的速率程序升温至300～400℃，保温炭化1～2h，得炭化料，再将炭化料放入粉碎机中粉碎20～30min，出料即得炭化活性污泥颗粒；从垃圾处理厂中收集1～2L垃圾渗滤液装入烧杯中，放置在温度为30～40℃的温室中静置3～5h，按质量比为1:50将静置后的垃圾渗滤液和无菌水混合得到稀释液；用无菌吸管吸取10mL稀释液滴在自制扩大培养基中，再用无菌刮铲将稀释液在扩大培养基表面涂抹均匀，倒置在恒温培养箱中，在35～40℃下静置培养20～30h；待培养完成后，用1μL的接种环挑出培养基表面3～5个不同菌落，分别转接于3～5个相同的纯种培养基中，放置在摇床上，于温度为30～40℃的条件下振荡培养5～7天，得到不同的纯种菌落；依次用500mL无菌水淋洗不同纯种菌落的表面，收集淋洗液即为不同菌落的菌悬液，向3～5个5L带塞广口瓶中分别加入30g污水处理厂的新鲜污泥，再将新鲜污泥质量10%的不同菌落的菌悬液加入对应的广口瓶中，保证每个广口瓶只加一种菌悬液，塞上广口瓶瓶塞常温下静置处理48h；在静置过程中，分别在间隔12、24、48h时用恶臭气体检测仪测定不同广口瓶中恶臭气体浓度，测定结果中恶臭气体浓度最低的广口瓶所加菌悬液即为筛选出的除臭菌悬液；按重量份数计，称取20～30份蜂蜜、10～15份桃胶、10～15份鸡蛋清和70～80份水搅拌混合20～30min，得到混合液，再按质量比为1:10将炭化活性污泥颗粒和混合液混合后超声振荡处理3～5h；待振荡处理结束后，过滤分离得到滤渣，将滤渣放入烘箱，在50～60℃下干燥10～15min，得到粘性湿料，再将粘性湿料和筛选出的除臭菌悬液按质量比为1:5搅拌混合3～5h；待搅拌混合结束后，过滤分离得到滤饼，再将所得滤饼放入真空冻干机中，在-30～-20℃下冷冻干燥1～2h后出料，装袋包装，即得污泥除臭剂。所述的扩大培养基由5～10g牛肉膏、10～15g蛋白胨、20～30g琼脂、5～10g氯化钠和1000mL无菌水混合制得。所述的纯种培养基是由10～15g蛋白胨、5～10g牛肉粉、5～10g氯化钠和1000mL无菌水混合制得。
实例1
从垃圾处理厂中收集2L垃圾渗滤液装入烧杯中，放置在温度为40℃的温室中静置5h，按质量比为1:50将静置后的垃圾渗滤液和无菌水混合得到稀释液；用无菌吸管吸取10mL稀释液滴在自制扩大培养基中，再用无菌刮铲将稀释液在扩大培养基表面涂抹均匀，倒置在恒温培养箱中，在40℃下静置培养30h；待培养完成后，用1μL的接种环挑出培养基表面5个不同菌落，分别转接于5个相同的纯种培养基中，放置在摇床上，于温度为40℃的条件下振荡培养7天，得到不同的纯种菌落；依次用500mL无菌水淋洗不同纯种菌落的表面，收集淋洗液即为不同菌落的菌悬液，向5个5L带塞广口瓶中分别加入30g污水处理厂的新鲜污泥，再将新鲜污泥质量10%的不同菌落的菌悬液加入对应的广口瓶中，保证每个广口瓶只加一种菌悬液，塞上广口瓶瓶塞常温下静置处理48h；在静置过程中，分别在间隔12、24、48h时用恶臭气体检测仪测定不同广口瓶中恶臭气体浓度，测定结果中恶臭气体浓度最低的广口瓶所加菌悬液即为筛选出的除臭菌悬液。所述的扩大培养基由10g牛肉膏、15g蛋白胨、30g琼脂、10g氯化钠和1000mL无菌水混合制得。所述的纯种培养基是由15g蛋白胨、10g牛肉粉、10g氯化钠和1000mL无菌水混合制得。
实例2
收集10kg氨氮废水处理厂二沉池活性污泥，装入不锈钢托盘中，用液氮喷淋冷冻处理2min，再将冷冻后的活性污泥放在阳光下暴晒8h，得到液氮改性后的活性污泥；将液氮改性后的活性污泥用紫外灯照射处理40min，再将照射后的活性污泥移入炭化炉中，以10℃/min的速率程序升温至400℃，保温炭化2h，得炭化料，再将炭化料放入粉碎机中粉碎30min，出料即得炭化活性污泥颗粒。
实例3
收集10kg氨氮废水处理厂二沉池活性污泥，装入不锈钢托盘中，用液氮喷淋冷冻处理2min，再将冷冻后的活性污泥放在阳光下暴晒8h，得到液氮改性后的活性污泥；将液氮改性后的活性污泥用紫外灯照射处理40min，再将照射后的活性污泥移入炭化炉中，以10℃/min的速率程序升温至400℃，保温炭化2h，得炭化料，再将炭化料放入粉碎机中粉碎30min，出料即得炭化活性污泥颗粒；从垃圾处理厂中收集2L垃圾渗滤液装入烧杯中，放置在温度为40℃的温室中静置5h，按质量比为1:50将静置后的垃圾渗滤液和无菌水混合得到稀释液；用无菌吸管吸取10mL稀释液滴在自制扩大培养基中，再用无菌刮铲将稀释液在扩大培养基表面涂抹均匀，倒置在恒温培养箱中，在40℃下静置培养30h；待培养完成后，用1μL的接种环挑出培养基表面5个不同菌落，分别转接于5个相同的纯种培养基中，放置在摇床上，于温度为40℃的条件下振荡培养7天，得到不同的纯种菌落；依次用500mL无菌水淋洗不同纯种菌落的表面，收集淋洗液即为不同菌落的菌悬液，向5个5L带塞广口瓶中分别加入30g污水处理厂的新鲜污泥，再将新鲜污泥质量10%的不同菌落的菌悬液加入对应的广口瓶中，保证每个广口瓶只加一种菌悬液，塞上广口瓶瓶塞常温下静置处理48h；在静置过程中，分别在间隔12、24、48h时用恶臭气体检测仪测定不同广口瓶中恶臭气体浓度，测定结果中恶臭气体浓度最低的广口瓶所加菌悬液即为筛选出的除臭菌悬液；按重量份数计，称取30份蜂蜜、15份桃胶、15份鸡蛋清和80份水搅拌混合30min，得到混合液，再按质量比为1:10将炭化活性污泥颗粒和混合液混合后超声振荡处理5h；待振荡处理结束后，过滤分离得到滤渣，将滤渣放入烘箱，在60℃下干燥15min，得到粘性湿料，再将粘性湿料和筛选出的除臭菌悬液按质量比为1:5搅拌混合5h；待搅拌混合结束后，过滤分离得到滤饼，再将所得滤饼放入真空冻干机中，在-20℃下冷冻干燥2h后出料，装袋包装，即得污泥除臭剂。所述的扩大培养基由10g牛肉膏、15g蛋白胨、30g琼脂、10g氯化钠和1000mL无菌水混合制得。所述的纯种培养基是由15g蛋白胨、10g牛肉粉、10g氯化钠和1000mL无菌水混合制得。
对照例：除臭剂EM菌液
选取城市污水处理厂的生活污泥，分别取30kg生活污泥置于不同容器中，标记为容器A、B、C、D，向容器A、B、C、D中分别加入实例1、实例2、实例3及对照例，加入的量为生活污泥质量的1%，加入完成后，搅拌均匀，密封，并于11:00测定臭气浓度。
本发明制备的包括除臭菌悬液和炭化活性污泥颗粒污泥除臭剂除臭效果好，可直接投加使用。

Claims (1)

1.一种污泥除臭剂，包括除臭菌悬液和炭化活性污泥颗粒，其特征在于：所述的除臭菌悬液是通过垃圾渗滤液培养筛选得到的；
所述的除臭菌悬液经垃圾渗滤液培养筛选的具体操作是：
（1）从垃圾处理厂中收集垃圾渗滤液装入烧杯中，在30～40℃下静置3～5h，按质量比为1:50将静置后的垃圾渗滤液和无菌水混合得到稀释液；
（2）用无菌吸管吸取10mL上述稀释液滴在自制扩大培养基中，再用无菌刮铲将稀释液在扩大培养基表面涂抹均匀，倒置在恒温培养箱中，在35～40℃下静置培养20～30h；所述的扩大培养基由5～10g牛肉膏、10～15g蛋白胨、20～30g琼脂、5～10g氯化钠和1000mL无菌水混合制得；
（3）待上述培养完成后，用1μL的接种环挑出上述培养基表面3～5个不同菌落，分别转接于3～5个相同的纯种培养基中，在30～40℃下摇床振荡培养5～7天，得到不同的纯种菌落；所述的纯种培养基是由10～15g蛋白胨、5～10g牛肉粉、5～10g氯化钠和1000mL无菌水混合制得；
（4）依次用500mL无菌水淋洗上述不同纯种菌落的表面，收集淋洗液即为不同菌落的菌悬液，向3～5个5L带塞广口瓶中分别加入30g污水处理厂的新鲜污泥，再将新鲜污泥质量10%的不同菌落的菌悬液加入对应的广口瓶中，保证每个广口瓶只加一种菌悬液，塞上广口瓶瓶塞常温下静置处理48h；
（5）在上述静置过程中，分别在间隔12、24、48h时用恶臭气体检测仪测定不同广口瓶中恶臭气体浓度，测定结果中恶臭气体浓度最低的广口瓶所加菌悬液即为筛选出的除臭菌悬液；
所述的炭化活性污泥颗粒是由液氮冷冻改性后的活性污泥炭化得到的；
所述的液氮冷冻改性后的活性污泥冷冻改性过程为：收集活性污泥，装入不锈钢托盘中，用液氮喷淋冷冻处理1～2min，再将冷冻后的活性污泥放在阳光下暴晒6～8h，得到液氮冷冻改性后的活性污泥；
所述的炭化活性污泥颗粒炭化过程是：将液氮冷冻改性后的活性污泥用紫外灯照射处理30～40min后移入炭化炉中，以10℃/min的速率程序升温至300～400℃，保温炭化1～2h，得炭化料，再将炭化料放入粉碎机中粉碎20～30min，出料即得炭化活性污泥颗粒；
所述的污泥除臭剂的制备方法是：
（1）按重量份数计，称取20～30份蜂蜜、10～15份桃胶、10～15份鸡蛋清和70～80份水搅拌混合20～30min，得到混合液，再按质量比为1:10将炭化活性污泥颗粒和混合液混合后超声振荡处理3～5h；
（2）待上述振荡处理结束后，过滤分离得到滤渣，将滤渣放入烘箱，在50～60℃下干燥10～15min，得到粘性湿料，再将粘性湿料和除臭菌悬液按质量比为1:5搅拌混合3～5h，过滤分离得到滤饼，再将所得滤饼放入真空冻干机中，在-30～-20℃下冷冻干燥1～2h后出料，装袋包装，即得污泥除臭剂。
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